Технологическая линия производства плиточного шоколада и какао

  Технологическая линия производства плиточного шоколада и какао-порошка 

  Характеристика  продукции, сырья и полуфабрикатов. Шоколад представляет собой продукт  переработки какао-бобов и сахара; какао-порошок получают из измельченных, частично обезжиренных какао-бобов. Кроме  того, продукцией шоколадного производства может быть шоколадная глазурь.

  В зависимости  от состава и качества обработки  шоколад разделяют на две группы: натуральный без добавлений и  с добавлениями. Обе группы шоколада подразделяют на десертный и обыкновенный шоколад. Десертный шоколад отличается от обыкновенного большим содержанием  какао-продуктов и меньшим содержанием  сахара, а также более тонким измельчением.

  Натуральный шоколад изготавливают из какао  тертого, какао-масла и сахара. При  производстве натурального шоколада на получение какао-масла расходуется  примерно две трети какао-бобов  и только одна треть направляется непосредственно в шоколадную массу  в виде какао тертого. Поэтому  важной проблемой шоколадного производства является экономия какао-масла путем  введения в рецептуру различных  добавлений.

  К первому  типу относятся крупные добавления, не содержащие свободного жира: ореховая крупка, частицы цукатов, высушенных фруктов и ягод. Крупные добавки  не изменяют структурно-механических свойств шоколадной массы и могут  добавляться в значительных количествах. С их помощью значительно снижается  расход какао-бобов.

  Добавления  второго типа представляют собой  поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые оказывают разжижающее  действие, т.е. снижают вязкость шоколадной массы при отливке в формы. Обычно в качестве такой добавки  используют соевый фосфатидный концентрат.

  Третий тип  добавлений в своем составе содержит свободный жир, который с какао-маслом дает жировую смесь. Физико-механические характеристики (температуры плавления  и затвердевания, вязкость, предельное напряжение сдвига и др.) такой смеси  отличаются от тех, которые имеет  какао-масло. К таким добавкам относятся  молочные продукты, ореховые и другие жиросодержащие массы, а также специальные  жиры-эквиваленты и заменители какао-масла. Количество вводимых добавлений такого типа определяют после предварительного определения оптимальных физико-механических характеристик получаемых жировых  смесей.

  Применение  добавлений второго и третьего типа позволяет экономить расход какао-масла  при производстве шоколада.

  Кроме вышеперечисленных  добавлений в рецептурах шоколада предусмотрено  применение ванилина и ароматизирующих  эссенций.

  В зависимости  от способа формования шоколад делится  на плиточный, пористый и шоколад  с начинками: пралиновыми, помадосливочными, фруктово-мармеладными и др.

  Какао-порошок  представляет собой тонко измельченный продукт, получаемый из частично обезжиренного  какао тертого, и применяется  для приготовления напитков. Какао-порошок вырабатывают из какао-жмыха, представляющего собой отход производства при получении какао-масла.

  Шоколадная  глазурь является разновидностью шоколада без добавлений, но с более высоким  содержанием жира для увеличения текучести. Глазурь применяется  для покрытия наружной поверхности  корпусов конфет, вафель и других кондитерских изделий, а также мороженого.

  Особенности производства и потребления готового продукта. Современное шоколадное производство в нашей стране оснащено в основном импортным оборудованием, обеспечивающим комплексную механизацию и автоматизацию  технологических процессов. В кондитерской промышленности широко применяются комплексы оборудования для переработки какао-бобов и получения какао тертого, какао-масла и какао-порошка, для приготовления и обработки шоколадных масс, для формования и упаковывания плиточного шоколада, шоколадных батонов с начинками, пустотелых шоколадных фигур, шоколадных изделий «Ассорти» и др. Эффективность работы шоколадного производства и качество выпускаемой продукции существенно зависят от степени морального и физического износа применяемого оборудования, а также качества исходного сырья.

  Особенности производства шоколада связаны с  условиями формования изделий методом  отливки в формы. Для хорошего заполнения формы желательно иметь  массу небольшой вязкости. Вязкость жидкой шоколадной массы зависит  от доли какао-масла, температуры и  в меньшей степени от доли какао  тертого. Поскольку согласно унифицированной  рецептуре доля какао-масла составляет 0,35, то его свойства в основном определяют свойства шоколадной массы, а в дальнейшем — и свойства готовых изделий.

  Если шоколадную массу, получаемую при температуре 45.. .50 °С, охладить при обычной температуре 20.. .25 °С, то шоколад будет иметь грубый вкус, так как твердые частицы какао тертого и сахара, содержащиеся в шоколадной массе, в состоянии покоя собираются в крупные агрегаты, сцементированные какао-маслом. Кроме того, на поверхности такого шоколада постепенно образуется серый налет. Он производит впечатление плесени, хотя такой шоколад совершенно доброкачествен и безвреден.

  Образование на поверхности шоколада серого налета вызывается кристаллами какао-масла  и называется жировым поседением. Оно связано со способностью какао-масла  к полиморфным превращениям, т.е. способностью при неизменном химическом составе приобретать различные  кристаллические структуры, имеющие  разные свойства. Возникновение жирового поседения связано с постепенным переходом неустойчивых (метастабильных) кристаллических структур в устойчивую стабильную структуру в-форму). Кроме того, кристаллы p-формы какао-масла имеют самую плотную упаковку молекул, и поэтому твердение массы в эту кристаллическую структуру сопровождается уменьшением объема до 3 % по сравнению с жидким какао-маслом. Шоколадные плитки при затвердевании могут иметь усадку до 2,4 % своего объема и легко извлекаются из форм. При нарушениях правильной кристаллизации шоколадной массы плитки плохо отделяются от стенок форм и ломаются при выборке. Поэтому в производстве шоколада одной из важных операций является темперирование шоколадной массы, обеспечивающее оптимальный режим ее охлаждения для правильной кристаллизации какао-масла.

  Качество шоколада определяется его пищевой ценностью, вкусовыми качествами и внешним  видом изделий. Шоколад является высокопитательным продуктом, так  как содержит 55...60 % углеводов, 30...38 % жира и 6...8 % белковых веществ. Немажущаяся поверхность и легкое «таяние» шоколада во рту при отсутствии салистости, твердость и хрупкость шоколадной плитки при комнатной температуре служат неотъемлемыми показателями качества шоколада, которые обусловлены свойствами какао-масла. По внешнему виду лицевая поверхность шоколадного изделия при температуре 16... 18 °С должна быть гладкой, слегка блестящей, с рисунком формы, без сероватого налета, пятен, раковин и пузырей. Излом должен быть матовым с однородной структурой.

  Завертка шоколада должна защищать его поверхность  от механических повреждений и увлажнения. Хранится упакованный шоколад без  добавлений 6 мес при температуре 18±3 °С и относительной влажности воздуха не более 75%.

  Стадии технологического процесса. Производство плиточного шоколада включает следующие стадии:

  — первичная  переработка какао-бобов для получения  какао тертого: сортировка, очистка, термическая обработка и дробление  какао-бобов и отделение какаовеллы; получение какао тертого;

  — получение  какао-масла и какао-порошка: обработка  какао тертого; прессование какао  тертого, размол и просеивание какао-порошка, фасование и упаковка какао-порошка;

  — приготовление  шоколадных масс: дозирование и смешивание рецептурных компонентов, измельчение  рецептурной смеси, разводка и конширование шоколадных масс;

  — формование шоколада: темперирование шоколадных масс, отливка в формы, охлаждение отлитых заготовок;

  — завертка и  упаковка шоколадных плиток.

  Характеристика  комплексов оборудования. Выполнение начальных стадий технологического процесса осуществляется при помощи комплекса оборудования для первичной  переработки какао-бобов: дозаторы, машины для очистки, сортирования и  просеивания какао-бобов, обжарочные аппараты, дробильно-очистительные машины для получения какао-крупки, мельницы, емкости и системы транспортирования сыпучих и жидких продуктов.

  Комплекс оборудования для производства какао-масла и  какао-порошка включает дозаторы, гидравлические прессы, зубовалковую мельницу, размольный агрегат, фасовочные машины и транспортирующие устройства.

  Для приготовления  шоколадных масс применяется комплекс оборудования, содержащий микромельницу для сахара, рецептурно-смесительную установку, пятивалковые мельницы, конш-машины, а также дозаторы компонентов, транспортирующие устройства и расходные емкости.

  Ведущий комплекс оборудования линии обеспечивает формование шоколада и содержит темперирующую  машину, отливочный агрегат, вибрационный конвейер и охлаждающий аппарат. 

  Завершающие операции производства выполняются  машинами для индивидуальной и групповой  упаковки шоколадных плиток.

  На рис. показана машинно-аппаратурная схема линии  производства плиточного шоколада и  какао-порошка.

  Рис. Машинно-аппаратурная схема линии производства плиточного шоколада и какао-порошка 

  Устройство  и принцип действия линии. Какао-бобы выгружают из расходных бункеров 1 и передают конвейером 2 на взвешивание  автоматическими весами 3. Далее  через бункер-питатель 4 бобы поступают  в очистительно-сортировочную машину 5. В ней какао-бобы очищаются от посторонних примесей и сортируются  по размерам.

  В зависимости  от качества исходного сырья получают в среднем 97 % полноценных какао-бобов, до 2,7 % раздробленных и сдвоенных  бобов, а также 0,3... 1,0 % неиспользуемых отходов (крошка, песок, пыль и др.). Отсортированные  какао-бобы выгружают из машины 5 через  магнитный уловитель и норией 6 подают в промежуточный бункер 7 для передачи на термическую обработку. Дробленые и сдвоенные какао-бобы накапливают в отдельных бункерах, чтобы обеспечить в дальнейшем специальные  режимы их термической обработки.

  В обжарочный аппарат 9 какао-бобы подаются питателем 8 из бункера 7. Термическая обработка бобов заключается в их обжаривании горячим воздухом температурой 130... 180 °С, но температура самих бобов должна быть не выше 125 °С. При таком температурном режиме влажность какао-бобов уменьшается от 6...8 до 2,5...3,0 %, увеличивается хрупкость ядра и оболочки (какаовеллы), отделяется какаовелла от ядра. В результате обжаривания бобов появляются ароматообразующие вещества, удаляются неприятные летучие кислоты и происходят другие химические изменения, определяющие цвет, вкус и аромат какао-бобов. Обжаривание различных по размеру и форме какао-бобов и их частей требует разной продолжительности их обработки.

  Обжаренные  какао-бобы в аппарате 9 подвергаются быстрому охлаждению до температуры 25.. .30 °С, что увеличивает хрупкость бобов, снижает окисление какао-масла и препятствует диффузии масла в какаовеллу.

  Далее бобы норией 10 загружаются в дробильно-очистительно-сортировочную машину 11, в которой они дробятся на кусочки размером от 0,75 до 8 мм. Дробленая смесь состоит из кусочков ядра — какао-крупки и какаовеллы. Дробленую смесь делят на ситах на несколько фракций для более полного отделения крупки от какаовеллы. Крупка и какаовелла одинакового размера имеют разную парусность, определяемую скоростью воздуха, при которой частицы витают. Поэтому в аспирационных каналах машины 11 при помощи воздушного потока от крупки отвеивается какаовелла. Во фракциях с мелкими размерами крупки и какаовеллы парусности близки, поэтому полного разделения трудно достигнуть. В них менее полно отделяется какаовелла. Выход какао-крупки должен составлять не менее 87 % обжаренных какао-бобов.

  Из машины 11 какаовелла поступает в циклон 12, после отделения от воздуха она выгружается в мешки и отправляется на утилизацию. Какао-крупка пневмотранспортером подается через магнитный сепаратор в расходный бункер 13. Из него крупку используют для производства какао тертого.

  Клетки какао-бобов  содержат какао-масло, белковые вещества и крахмальные зерна. Клетки имеют  размеры в пределах 23.. .40 мкм, толщина  стенок клеток 12 мкм. Получение какао  тертого заключается в таком  измельчении какао-крупки, чтобы  разрушить клеточные стенки и  высвободить содержащееся в клетках  какао-масло.

  Какао-крупка последовательно измельчается на трех мельницах: ударно-штифтовой 14, дисковой 75 и шариковой 7 7. В мельнице 14 крупка подвергается предварительному измельчению и поступает на истирание между дисками мельницы 75. В ней получается грубодисперсное какао тертое, которое насосом 16 нагнетается в шариковую мельницу 17 для тонкого измельчения. Готовая тертая масса собирается в темперирующем сборнике 18, из которого может перекачиваться насосом либо в сборник 35 для получения какао-масла и какао-порошка, либо в сборник 19 для производства шоколада.